23. Метод вакуумно-дугового переплава. Назначение и применяемость.

Развитие машиностроения и приборостроения предъявляет возрастающие требования к качеству металла: его прочности, пластичности, газосодержанию.

Улучшить эти показатели можно уменьшением в металле вредных примесей, газов, неметаллических включений. Для повышения качества металла используют обработку металлов синтетическим шла­ком, вакуумную дегазацию металла, элек­трошлаковый переплав (ЭШП), вакуумно-дуговой переплав (ВДП), переплав метал­ла в электронно-лучевых и плазменных печах и другие способы.

В акуумно-дуговой переплав при­меняют в целях удаления из металла газов и неметаллических включений. Процесс осуществляется в вакуумно-дуговых пе­чах с расходуемым электродом (рис. 2.15). В зависимости от требований, предъяв­ляемых к получаемому металлу, расходуемый электрод изготовляют механиче­ской обработкой слитка, выплавленного в электропечах или установках ЭШП. Рас­ходуемый электрод 3 закрепляют на водоохлаждаемом штоке 2 и помещают в кор­пус 1 печи и далее в медную водоохлаждаемую изложницу 6. Из корпуса печи откачивают воздух до остаточного давле­ния 0,00133 кПа.

При подаче напряжения между рас­ходуемым электродом - катодом 3 - и затравкой - анодом 8 - возникает дуга. Выделяющаяся теплота расплавляет ко­нец электрода; капли 4 жидкого металла, проходя зону дугового разряда, дегазиру­ются, заполняют изложницу и затверде­вают, образуя слиток 7. Дуга горит между расходуемым электродом и жидким ме­таллом 5 в верхней части слитка на про­тяжении всей плавки. Сильное охлажде­ние слитка и разогрев дугой ванны метал­ла создают условия для направленного затвердевания, вследствие чего неметал­лические включения сосредоточиваются в верхней части слитка, а усадочная рако­вина в слитке уменьшается. Слитки ВДП содержат мало газов, неметаллических включений, отличаются высокой равно­мерностью химического состава, повы­шенными механическими свойствами. Из них изготовляют ответственные детали турбин, двигателей, авиационных конст­рукций. Масса слитков достигает 50 т.

23. ЖСС- жидкоподвижные самотвердеющие смеси: жидкостекольные и керамические.

Химическое упрочнение формовочной смеси.

3. СО2 процесс. Формовочная смесь-кв. песок + жидкое стекло. Технология упрочнения:10-15секунд

упрочняют смесь вибрацией, затем 20-30секунд продувают формовочную смесь(баллоном с СО2 и шлангом в смесь суют), в течение 15 минут происходит упрочнение смеси в результате химической реакции между жидким стеклом и углекислым газом.Также можно упрочнять стержни.сигма временная=300…50кПа

Достоинства способа: быстрое твердение, высокая живучесть смеси(можно долго на воздухе хранить)сутки), отсутсвие токсических выделений.

b. ЖСС – жидкоподвижные самотвердеющие смеси.( Состав смеси: кварцевый песок до 97%, феррохромовый шлак до 5%,жидкое стекло до 7%,вода до 2%.

Изготовлние литейной формы с помощью ЖСС

Нужно засыпать ЖСС за 1-2 минуты, а то он теряет свою псевдотекучесть.

Достоинства:

• Исключается трудоемкая формовка,

• Повышается производительность труда,

• Повышается качество отливки.

c. ХТС – химическитвердеющие смесии. Состав: (кварцевый песок, фенол-формальдегидная смола,

смесь сыпучая, но не требует уплотнения, т.к. при добавлении отвердителя застывает. Отвердитель

– бензосульфат кислота. Живучесть смеси – 20 минут.

d. Керамические смеси: процесс изготовления этих смесей – шоу-процесс. Состав: пылевидный кварц,

связующее – гидролизованный этилсиликат. Не требует уплотнения, т.к. при добавлении отвердителя

застывает. Смесь можно отнести к ЖСС, т.к. она тоже обладает жидкотекучестью. Метод используется

для получения крупногабаритных отливок высокого качества.